Коды формирования - Shaping codes

В цифровые коммуникации коды формирования являются методом кодирование который изменяет распределение сигналов для повышения эффективности.

Описание

Типичный цифровой системы связи использует M-Квадратурная амплитудная модуляция (QAM ) для связи через аналоговый канал (в частности, канал связи с участием Гауссов шум ). Для более высоких скоростей передачи данных (M) минимальный Сигнал-шум (SNR) требуется системой QAM с Коды исправления ошибок составляет около 1,53 дБ выше минимального отношения сигнал / шум, требуемого гауссовским источником (на> 30% больше мощности передатчика), как указано в Теорема Шеннона – Хартли.

${displaystyle C=Blog _{2}left(1+{frac {S}{N}}ight)}$

где

C это пропускная способность канала в бит в секунду;

B это пропускная способность канала в герц;

S - полная мощность сигнала в полосе пропускания и

N - полная мощность шума в полосе пропускания.

S / N это сигнал-шум сигнала связи к гауссовским шумовым помехам, выраженным как прямое отношение мощностей (а не как децибелы ).

Эта разница в 1,53 дБ называется формирующий зазор. Обычно цифровая система кодирует биты с равномерной вероятностью, чтобы максимизировать энтропия. Код формирования действует как буфер между цифровыми источниками и системой связи модулятора. Они получат равномерно распределенные данные и преобразуют их в гауссовское распределение перед тем, как представить их в модулятор. Коды формирования полезны для снижения мощности передачи и, таким образом, снижения стоимости усилителя мощности и уменьшения помех, создаваемых другим пользователям поблизости.

заявка

Некоторые из методов, используемых для придания формы, описаны в статье доктора Дж. Г. Д. Форни мл.^[1]

Отображение оболочки^[2] используется в V.34 модемы, чтобы получить коэффициент усиления 0,8 дБ.Все схемы формирования в литературе пытаются уменьшить мощность передаваемого сигнала. В будущем это может найти применение в беспроводные сети где помехи от других узлов становятся серьезной проблемой.

использованная литература

1. Форни, Г.Д. (1992). «Формовка решеток». IEEE Transactions по теории информации. 38 (2): 281–300. Дои:10.1109/18.119687.
2. Фишер, Роберт Ф. Х. (28 января 2005 г.). Предварительное кодирование и формирование сигнала для цифровой передачи. ISBN  9780471727729.

• Формирование решеток для систем модуляции